2018-07-21 天德信链 蔡维德等 | 大风吹， 吹什么？ | 作者：蔡维德 ，李琪
蔡维德：中组部“千人计划”特聘教授， 北航数字社会与区块链实验室主任，北京天德科技首席科学家 ，国家大数据（贵州）综合试验区区块链互联网实验室主任， 天民（青岛）国际沙盒研究院院长， 赛迪（青岛）区块链名誉院长
李琪：北京航空航天大学硕士生，主要研究方向：区块链技术，信息安全
如今区块链越来越火，许多国家、许多地方政府都致力于区块链的研究，想要抢占先机，占领技术制高点。许多联盟、研究院、实验室都纷纷成立。很多人都有自己的想法，有着各式各样的计划。
区块链有多红？用“有”和“没有”分析
可以用“有”和“没有”来进行分析区块链有多红，比较区块链和其他热门科技例如人工智能、大数据，云计算：
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区块链的 “有”，有正面的有，也有很多负面的有（例如假消息），但都代表区块链受人重视。另外，伪链和弱链的出现，除代表区块链供不应求，也代表真区块链很难实现。如果容易，大家都是真链，不会有弱链或是伪链出现。
新闻报导：英国央行行长卡尼提到“大数据将会改变现有银行结构、金融市场、监管流程、货币利息政策、支付方式、法币发行和流通。”哦，对不起，刚才报告错误，不是“大数据”，是“区块链”，万分抱歉。
观众：是不是你还是说错了，他应该说的是人工智能或是云计算吧？这些在中国那么火。怎么可能是区块链？
大妈：“买一斤白菜，2斤苹果，3瓶酸奶，还要2个挖矿机”
店小二：“有！还要什么？我们这里刚进一批最新最强大的AI芯片，要不要？”
大妈：“芯片是放在矿机里吗？如果对矿机有用，我要2个A什么的芯片”
向前开，不要向后看！
但是从年初到现在，作者一再重复对于区块链的想法或计划千万不要根据当前区块链的技术、市场和方向来做决定。过去的技术、市场和方向给了我们很多指导，但是三年或是五年以后将会发生翻天覆地的变化。
危险！开车不要往后看，区块链计划不用向后看！
微软创始人比尔盖茨曾说：“我们总是高估2年内的变化，但又常常低估了10年可能发生的变化。”（“We always overestimate the change that will occur in the next two years and underestimate the change that will occur in the next ten.”） 相信在三五年之后区块链跟现在相比差距一定非常大。所以如果把所有的资源都放在现在的区块链上，这不是一个好计划。这就好像一个人开车只是向后看，而不向前看。
如果他是对的，区块链10年后将会非常不一样，还要向后看吗？
不论是现在的以太坊还是HyperLedger（伪链）或是其他的链都和将来的区块链大不相同。以后的区块链一定会有不同的技术，他们的设计一定大不相同。而且区块链对于社会以及市场所带来的改变一定是非常彻底的，是我们无法想象的。
现在区块链的速度比以前互联网速度快了很多，有人说快了15倍，如果以市值来看的话，可能是15倍，但是以技术来讲，没有那么高速。但我们知道，它的速度是非常快的。
我们目前处于互联网时代，信息的传播速度比以前快了许多。而且区块链不会只由一个单位、一个组织或一群人决定，甚至它也不能由一个国家所决定，世界上多个国家的动作才能决定区块链的发展方向。每个国家可能有不同的政策，根据不同的政策，区块链会有不同的发展。每个国家都在参考其他国家的政策来决定自己国家的政策。上面提到有国家紧急出政策来改变市场，但同时有国家出政策来支持市场，前者现在是主流。
欧洲央行恐怖预言！
2016年欧洲央行出了一份报告，其中写了区块链如何改变股票市场。
如图所示，他们认为以后注册中心、清算所、结算所以及许多证券商都会消失，剩下的组织机构及个体都在区块链上。在欧洲可能就有几万家这样的公司，美国一个小地区可能就有几千个公司，如果在中国那将是数以十万计的公司，如果按照欧洲央行的设想，他们都要关门或者转行。如果这是真的，这是一件非常恐怖的事情！
欧洲央行2016年的预测，有点恐怖
欧洲央行的预测会不会实现？
所以一直有人说，区块链是五百年以来最大的金融创新，原因就在此，它带来的改变是巨大的。
正因为如此，图中被叉掉的公司，就是今天研究区块链最积极的公司。例如DTCC，它是美国最大的结算公司，它花在区块链上的精力也是很大的。
要说明一下，作者认为上面提到的情形不会发生。
区块链专利大赛跑，主流科技公司刚刚睡醒进场。
从2017年区块链的专利数量可以看出，许多世界上著名的科技公司例如谷歌以及世界出名的区块链公司IBM甚至一个专利都没有。如果区块链是世界科技的一个大转型，这表示原来的科技公司在起步上可能落后了一些。
一些科技大公司以前像熊猫一样在睡觉，不知道区块链时代已经来临，一觉醒来，世界已经变天了。
著名科技公司人才多，很快就会有许多区块链新思想出现！
但他们本身的技术已经十分高超，相信他们应该很快就追上来了甚至可能超前。作者就有不少学生在谷歌上班，他们都是高材生，中国高考的前几名，中国著名大学的前几名毕业，在美国博士论文又快又好完成，才能进入谷歌。所以谷歌进场区块链，代表区块链在高速成长。
谷歌创新能力强，他的进场，代表区块链竞争现在才开始。
大风吹以后链会有新方向！
每天都有许多新的链出现，许多新的想法被提出，但是这些链以后是否能成功，作者对此深表怀疑。因为我们认为区块链第二回合的竞赛不是在于传统的数字代币，下一回合是主流市场、系统稳定性以及应用架构方面的竞争。
而这些都必须根据金融市场基础设施原则（PFMI）来处理，PFMI是现在金融系统评价的原则。如果没有达到PFMI的指标，就不能应用在金融系统上。而根据加拿大央行，有些区块链（以太坊）或是非链（Corda)无法达到PFMI的要求，无法在金融系统中使用。他们甚至认为使用这些区块链会增加金融系统的风险。
最近很多新出来的链大都是非链，不是区块链但使用了区块链部分的机制。例如IOTA，Hashgraph、Corda、Guard Time和闪电网络。大部分非链系统都是支持“传统”数字代币的应用。他们并没有考虑到PFMI，即在金融方面的应用。例如哪个非链白皮书提到PFMI？没有，他们大多只关心发币。少数考虑金融公司需求的，也没有提到PFMI。因此他们在金融系统的应用有待开发和验证，可能需要一段不短时间才能完成。
以上一些非链使用DAG数据结构，但这种结构和PFMI是不匹配。加拿大央行批评Corda 的观点，同样的可用在使用DAG数据结构的非链上。
三国央行提供“阳光镜”
2017-2018年加拿大央行、欧洲央行、日本央行连续出了3份报告，讲到央行对于区块链的实验结果，我们称这些报告为阳光镜。中国人总称要用“照妖镜”将妖魔鬼怪照出来，因为区块链是属于阳光（信任机器），所以我们称之为阳光镜。在阳光镜的照射之下，可以看到当前的区块链是否对金融系统有所用处。
三国央行报告像阳光镜子一样，照亮各样区块链。
加拿大央行在2017年6月发布了一个报告，其中提到两个著名的链（以太坊和Corda)在金融系统应用中都遭遇了困境。如果在金融系统中使用这两个链会增加风险。而最近加拿大央行、欧洲央行和日本央行发布的报道比较正面，认为区块链终究会发挥用处。虽然报道是正面的，但他们都认为区块链进步空间很大，所以仍需一段时间才能真正投入使用。这三个央行都根据PFMI原则进行讨论，三国央行都使用 LSM(liquity Saving Mechanism) 在实验上面。今天区块链设计中， 有多少链考虑使用LSM? 中国崂山支付链有这样机制，** 在块中进行LSM，并申请专利**。
央行报告披露天机
下图摘自欧洲央行和日本央行2017年发布的报告，从图中可以发现一个很有趣的现象，这个现象可能很多人都了解，但并不知道这个报告披露了天机。图中X轴代表了RPS (即商业交易速度)，而不是TPS（即区块链交易速度），Y轴代表块的大小，从图里可以很清楚地看出块越大，能够支持的RPS越大。
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欧洲央行和日本央行出的报告，区块链性能和块大小成正比
再回头看看当前一些链对外提供的公开数据。某个出名的链公开讲每一块都是一笔交易，如果是一块一笔交易，根据下图可以得出它的速度。它可能是全世界最慢的链！一块一笔交易的设计肯定有其原因，但这也必定保证交易成本最高。因为区块链共识机制是区块链作业中是最昂贵的，每次昂贵的共识后只完成一笔交易，真是消耗资源。
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一块只能一笔交易设计应该是世界最慢的速度！另外一个设计在通州。
一块一笔交易，来保证系统安全吗？但这慢慢链真的一定会是安全吗？如果用的是伪链还会是安全吧？如果是非链，慢慢链符合PFMI原则吗？
也有一些链宣布其一秒钟可以处理50万笔、或是更高的交易，如果按照这个数字计算的话，块将会变得十分巨大。如此大的块里有如此多的交易，真的能够实现吗？硬件成本会是多少？可能性到底有多大？有人说它们可能是以多链的形式实现，但从它们发布的白皮书来看，应该是单链。如果以单链形式实现如此大量的交易，确实有一些奇怪。
如果一块有50万笔交易，这图有多大？上图如果放在北京国家会议中心（在北四环外），这50万交易图可以从那里一直展开到东六环的通州左右， 30公里外！大家可以想想，这系统有多大！
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一块50万笔交易，欧洲和日本央行的图可以从北京国家会议中心展开到通州（30公里）！
一块50万笔交易，只要几个交易失败，其他50万笔交易一同陪葬
假设这是真的可行，但实际上可以使用吗？还是只会是一个实验室的原形？
实际系统会出错误，假设每10万笔交易才出出一次错误，那么每块可能会出现5笔交易错误。现在问题出现了，在共识的时候，这块应该被区块链系统拒，还是通过？根据定义，应该被拒，但一块里面有50万笔交易，平均有5笔交易错误，那么几乎所有块都要在共识机制上被拒绝。这是区块链系统不能接受的情形，因为每一块都是花大代价才完成的。例如支付系统，如果发生这情形，代表有50万笔交易要重新再来一次共识投票！
50万笔交易重新来一次共识，这是恐怖的！想想可能有50万的客户在世界不同的角落买货品或是服务，都在等交易完成。更可怕的是，下一次共识，可用还有其他5笔交易会出错，下一次共识也可能会被拒。这样50万的客户有的好等。
乖乖，居然一车带了50万个货！带了那么多货，又跑到那么快，会不会出问题？
央行的报告像阳光一样，照亮大家的眼睛。走极端路线会是危险的，提出一块一笔交易，或是一块50万笔交易，在实际应用上会遇到问题。
安全（真伪）、可靠性、适用性是区块链新目标
现在区块链技术进入第二个时代，第二个时代是主流市场应用和区块链技术。
- 链不在于只比速度，而是比真实。讲“真实”的原因在于安全。伪链最大的弱点就是不安全，他有一个中央节点，只要中央节点被攻破，整条链就完全被攻破，毫无抵抗能力。伪链之所以被称为伪链，就是因为它不安全，只能在“信任的环境”下运行，参与的单位和系统都可以被信任。问题是传统系统也是这样假设，而传统系统比区块链高速好使的多，如果用伪链，还不如回去用传统系统。
- 接下来是比稳定性，有些链的速度如果可以达到几百万，但它是否能可以长年累月的保持这样的速度呢？稳定性才是银行的真正需求！区块链不能跑一下，然后宕(down)机五分钟。
- 还有应用架构，以后的市场中一条链不可能应用到所有场景中。不同的场景需要有不同的链。例如支付链一笔交易要10秒才能结算，有客户会使用？
速度再快，不是真链，就不安全，没人敢使用；
速度再快，却一直宕机，不可靠，金融单位不敢采用；
速度再快，不能适应于应用，也不能被使用。
当我们看到单位只有一种链的设计，就知道这单位出的链还是早期，还没有进入金融实战阶段。
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大风吹，吹什么，吹区块链方向变了
从上图可以看到，飞机和船都在转弯。过去几年人们谈到区块链都争先恐后地以链的速度进行竞争，很少有人提到自己的链比其他链更真实安全、更稳定，更适用。而在接下来的几年里，链的安全性、可靠性、适用性将会受到人们的重视，成为市场中竞争的主要决定因素。
附录： 妈妈咪啊
自从“亲，你的链是什么链？”发布后，许多人表示今天中国已经成为伪链的重灾区，多少公司、研究机构、大学都在使用伪链来二次开发、来教导学生，因为大家相信某公司出的链必定是好，自己没有做独立研究判断，只好人云亦云。
在中国伪链恐怕已经遍地成灾，到处都是。
但是出现两种不同的反应。
1) 没有，没有，绝对没有，我们绝对没有用伪链
问：请问一下，你们的链是从哪个开源软件开发的？不会是伪链把？
答：哦，不清楚，真的不清楚我们用的是那个开源软件，团队不知道从国外那边拿来的软件，我们改了很多，绝对不是伪链。
问：上周贵公司小李还在北京区块链大会上分享如何更改伪链，大伙向小李学习甚多。应该是伪链吗？
答：我真的不知道小李说什么。小李常常胡说八道， 不可以听他的。我回公司必定处理，叫小李以后不可以在外面胡言乱语。（小李把公司害惨了）他不知道的事不要胡说。我们公司有许多研究人员都在研究区块链，都是顶尖高手，绝对不会出伪链，放心好了。小李在我们公司没有参与区块链项目。
问：是吗？他不是贵司区块链总监吗？他名片上是这样说的。
答：他不是实际总监，另外有其他人，他更本没有参加我们公司区块链项目，他谈的他自己在家学习的，和公司无关。我们是中国第一个知道那是伪链的团队，别人不知道的时候，我们就知道了，所以我们更本不会用那伪链。这几年，我们一直鼓励同行不要用那伪链来开发产品。
问；真的， 你们什么时候知道的？
答：在2013年就知道了。
问：太了不起了！你们预先就知道这会是伪链。
2) 永远坚持支持我们的技术领导
问：你们知道那是伪链吗？
答：知道。
问：你们如何处理这事？
答：我们坚持使用这链。
问：为什么？
答：我们是国企，所以我们必须用这链。
问：为什么？不是中国在推“去IOE”吗？这是中国自主可控的技术？国企应该领头用自主可控的技术吗？
答：就是因为我们是国企，所以必须用这链。如果项目失败，用这链我们不用下台。不用这链项目失败，我们会下台。知道吗？
答：明白了，这就是贵公司支持国家自主可控政策的实际行动！
大家自动愿意跟随世界著名公司，真链或伪链都也没关系
中国公司，机构、学术单位，研究机构自己心甘情愿把研究主权交给一个公司，甘心跟随。 最多几年后事件发生，再度跌跤。这种事目前普遍存在， 没有关系， 那时候再鼓励公司和大学开发自主的链就是了。反正从开源软件二度开发就变成所谓的自主可控的技术，客户也不会明白什么是真链还是伪链，在伪链没有发生意外以前，天下太平， 大家得过且过吧。这是中国人智慧，学学。
扩展阅读
[1] 蔡维德：区块链技术重塑商业. https://mp.weixin.qq.com/s/isfV5Sn64vEidKCaA8SNjg
[2] 区块链：具有改变世界潜力的颠覆性新兴技术——专访国家“千人计划”特聘专家、北京航空航天大学教授蔡维德. http://www.1000thinktank.com/zxgz/16609.jhtml
[3] 蔡维德, 郁莲. 区块链技术在金融领域的应用解析[J]. 金融电子化, 2016(5):57-60.
[4] 蔡维德, 郁莲, 王荣,等. 基于区块链的应用系统开发方法研究[J]. 软件学报, 2017, 28(6):1474-1487.
[5] Tsai W T, Blower R, Zhu Y, et al. A system view offinancialblockchains[C]//Service-Oriented System Engineering (SOSE), 2016 IEEESymposiumon. IEEE, 2016: 450-457.
[6] Yu L, Tsai W T, Li G, et al. Smart-Contract Execution withConcurrentBlock Building[C]//Service-Oriented System Engineering (SOSE), 2017IEEESymposium on. IEEE, 2017: 160-167.
[7] Tsai W T, Bai X, Yu L. Design Issues in Permissioned BlockchainsforTrusted Computing[C]//Service-Oriented System Engineering (SOSE), 2017IEEESymposium on. IEEE, 2017: 153-159.
[8] 退欧在即，英国央行行长卡尼选择拥抱“区块链”！. 链接
[9] 只想到未来五年？不，至少二十年.
https://www.toutiao.com/i6298961790982160897/
[10] 刘瑜恒, 周沙骑. 证券区块链的应用探索, 问题挑战与监管对策[J]. 金融监管研究, 2017, 4: 007.
[11] Bankfor International Settlements (BIS)/International Organization of SecuritiesCommissions (IOSCO). Principles for financial market infrastructures[J]. 2012.
[12] 区块链互联网. https://mp.weixin.qq.com/s/7cTVxvGVPZeax0zuUAhWmg
[13] 蔡维德.熊猫-CBDC央行数字货币模型. https://mp.weixin.qq.com/s/VMF1R9q2D61-2R3neo6lGg.
[14] 蔡维德.天德科技全球首创双链设计，引国际金融技术界关注.
https://mp.weixin.qq.com/s/J_dvTOXyrd-7jJHvSgb7kA.
[15] 蔡维德,张弛,刘璨.区块链技术几个重要的坑（上）.
https://mp.weixin.qq.com/s/t3myn-sUw4YnuQ3Xki6xBw
[16] 蔡维德.真伪区块链——泰山沙盒知道.
https://mp.weixin.qq.com/s/7fgQ8ao0g6IK2HDQDfBSBw
[17] 蔡维德.区块链教育实事求是，不教空气链.
https://mp.weixin.qq.com/s/Po0crZE0ttk2nHYa6KGK2w
[18] 蔡维德,李琪.亲，你的链是什么链.
https://mp.weixin.qq.com/s/aD8eJQ9IIBcvv9_OI_9HLw
[19] YAO Q. Understanding central bank digitalcurrency: a systemic framework[J]. SCIENTIA SINICA Informationis, 2017, 47(11):1592-1600.
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